大型可回收容器、 其成形方法以及成形装置、 以及加热区域 分开的吹塑模具 技术领域 本发明涉及一种大型可回收 （returnable） 容器、 其成形方法以及形成装置、 以及 加热区域分开的吹塑等。
背景技术 容量为例如 3 加仑及 5 加仑 （大约 20 升） 等的大容量、 能够从市场回收并再次填充 而再次使用的大型可回收容器作为矿泉水等的饮料容器而十分普及。 在对使用后的容器再 次填充饮料之前， 需要在例如 60 ～ 70℃的温度下对使用后的容器进行清洗、 例如需要用碱 性温水进行清洗。
以往， 这种大型可回收容器如下地制造 ： 注射成形聚碳酸酯 （PC） 制的预塑形坯， 对该预塑形坯进行吹塑成形 （专利文献 1） 。
近年来， 人们指出聚碳酸酯及环氧树脂这样的以双酚 A 为原料的种类的合成树脂 在利用强效清洗剂进行清洗时以及与酸、 高温的液体接触时双酚 A 成分会溶出。因而， 作为 大型可回收容器的成形材料， 要求聚碳酸酯的替代材料。
聚碳酸酯的替代材料从产品成本方面考虑也有一定要求。聚碳酸酯透明性、 耐热 性、 耐冲击性高， 品质很高， 另一方面， 存在高价的缺点。因此， 人们提出代替聚碳酸酯 （PC） 而使用以聚对苯二甲酸乙二醇脂 （PET） 为代表的廉价的聚酯树脂来制造大型可回收容器 （专利文献 2） 。
此外， 公知确保容量为数升以下例如 500cc ～ 2 升容量的中小型的容器的耐热性 的吹塑成形方法。 该方法中， 对将对预塑形坯进行一次吹塑成形而得到的一次吹塑成形品、 或者对一次吹塑成形品进一步进行二次吹塑成形而得到的二次吹塑成形品进行热处理， 对 之后热收缩后的中间成形品进行最终吹塑成形而得到耐热容器 （专利文献 3 ～ 5） 。通过对 被延伸定向了的容器进行热处理， 能够将延伸定向时产生的变形除去而提高结晶度， 从而 提高耐热性。
专利文献 1 ： 日本特开平 8-164557 号公报。
专利文献 2 ： 日本特开平 11-34152 号公报。
专利文献 3 ： 日本特开平 10-286874 号公报。
专利文献 4 ： 日本特许第 3777204 号公报。
专利文献 5 ： 日本特开 2006-117289 号公报。
如果作为聚碳酸酯 （PC） 的替代材料而使用聚酯树脂例如聚对苯二甲酸乙二醇脂 （PET） 来成形大型可回收容器， 在 PC 树脂的情况下即便利用通常的吹塑成形法进行成形也 能够利用 PC 树脂自身的耐热性， 但是在 PET 树脂的情况下耐热性差。因而， 在专利文献 2 的方法中， 即便能够成形透明的大型容器， 从确保能够耐受清洗温度的耐热性的观点出发， 仍存在改善的余地。
此外， 用于大型容器的预塑形坯的壁厚较厚 （在专利文献 2 中主体部壁厚为 8 ～
10mm） 、 壁厚比中小型容器的预塑形坯厚一倍以上。由于需要使用该厚壁预塑形坯， 所以如 果原样地使用专利文献 3 ～ 5 所公开的耐热容器的成形方法， 则认为会出现下述情况 ： 吹 塑成形后壁厚仍比较厚的部分 （特别是肩部） 在被加热后慢慢地冷却， 由于球粒结晶化而发 生白化。即便在如主体部那样产生高度延伸导致的应力白化时能够加热而除去变形， 由厚 壁引起的球粒结晶化所导致的白化即便加热也无法消除， 透明性差。 而且， 如果令肩部为薄 壁， 则无法确保最大负荷耐压。
这样一来， 在现有技术中， 如果想要确保 PET 树脂制的大型可回收容器的耐热性， 则不得不牺牲透明性。相反， 如果想要确保 PET 树脂制的大型可回收容器的透明性， 就不得 不牺牲耐热性。 发明内容 因此， 本发明的几个方式的目的在于提供一种利用吹塑成形后仍然厚壁的部分的 优点并消除缺点、 能够取得耐热性和透明性双方的平衡且最大负荷耐压高的大型可回收容 器、 其成形方法以及成形装置、 以及加热区域分开的吹塑模具。
本发明的一方式的大型可回收容器的成形方法的特征在于， 具有 ： 热处理工序， 对厚壁的聚酯树脂制预塑形坯、 或者从上述预塑形坯进行了一次吹塑成 形后的一次吹塑成形品在加热下进行中间吹塑， 得到将吹塑成形时的变形除去了的中间成 形品 ； 最终吹塑成形工序， 对收缩后的上述中间成形品在加热下进行最终吹塑， 得到大型可 回收容器， 上述热处理工序中， 将上述预塑形坯或者上述一次吹塑成形品配置在热处理模具内， 向上述预塑形坯或者上述一次吹塑成形品内导入高压气体而进行加压， 令吹塑成形后的肩 部以及主体部与上述热处理模具的型腔面密接而进行热处理， 并且对吹塑成形后的上述肩 部以低于上述主体部的温度进行加热。
在本发明的一方式中， 代替含有双酚 A 的聚碳酸酯而将聚对苯二甲酸乙二醇脂等 的聚酯树脂用作成形材料。代替用于 500cc ～ 2 升左右的中小型容器的薄壁的预塑形坯而 使用用于大型可回收容器的厚壁预塑形坯。
大型的可回收容器从厚壁的预塑形坯至少经由两次的吹塑成形工序 （中间吹塑成 形工序和最终吹塑成形工序） 、 以及两次的热处理工序 （中间吹塑成形工序以及最终吹塑成 形工序中的各热处理工序） 而成形。若对厚壁的预塑形坯进行一次吹塑成形， 则预塑形坯的 主体部到一次吹塑模具的型腔面的距离长， 所以高度延伸， 另一方面， 预塑形坯的肩部到一 次吹塑模具的型腔面的距离短， 所以延伸率小， 比主体部壁厚。 最初的热处理工序如下地进 行： 将加热后的一次吹塑模具 （中间吹塑模具） 作为热处理模具而使用、 或者对从一次吹塑 模具取出的一次吹塑成形品使用不同于一次吹塑模具的二次吹塑模具 （中间吹塑模具） 作 为热处理模具。
在热处理模具内进行中间吹塑成形 （预塑形坯的一次吹塑成形或者一次吹塑成形 品的二次吹塑成形） ， 令吹塑成形后的肩部以及主体部与热处理模具的型腔面密接而得到 热处理后的中间成形品。利用该热处理， 主体部除去高度延伸时的变形。延伸率低的厚壁 的肩部以比主体部低的温度被加热， 除去低度延伸时的变形， 另一方面， 由于加热温度低所
以能够防止球粒结晶化导致的白化结晶化。 而且， 由于肩部为厚壁， 所以能够得到最大负荷 耐压较高的大型可回收容器。
本发明的其他方式的大型可回收容器的成形方法的特征在于， 具有 ： 热处理工序， 对从厚壁的聚酯树脂制预塑形坯进行一次吹塑成形而被延伸定向的具有 肩部以及主体部的一次吹塑成形品在加热下进行二次吹塑， 得到除去了一次吹塑成形时的 变形的中间成形品 ； 最终吹塑成形工序， 对收缩后的上述中间成形品在加热下进行最终吹塑， 得到大型可 回收容器， 上述热处理工序中， 将上述一次吹塑成形品的上述肩部以及上述主体部配置在热处理 模具内， 向上述一次吹塑成形品内导入高压气体而进行加压， 令上述一次吹塑成形品与具 有与上述一次吹塑成形品的上述肩部以及上述主体部实质上相同形状的上述热处理模具 的型腔面密接而进行热处理， 并且以低于主体部的温度加热上述一次吹塑成形品的肩部。
在本发明的其他方式中， 经由三次的吹塑成形工序 （一次吹塑成形工序、 二次吹塑 成形工序、 最终吹塑成形工序） 、 和两次热处理工序 （二次吹塑成形工序以及最终吹塑成形 工序中的各热处理工序） 而成形大型可回收容器。在本发明的其他的方式中， 除了与本发明 的一方式同样的作用外， 由于一次吹塑成形工序和最初的热处理工序分开， 所以如下地作 用。预塑形坯被加热为适于吹塑的温度而被一次吹塑成形为一次吹塑成形品， 所以当在一 次吹塑模具内进行热处理时， 一次吹塑成形品的肩部以及主体部具有保有温度， 所以在与 型腔面接触后在型腔面上移动。 另一方面， 如果令一次吹塑模具和热处理模具分体， 则一次 吹塑模具无需加热， 一次吹塑成形品的形状稳定性良好。通过借助热处理模具以及最终吹 塑模具对该一次吹塑成形品进行处理， 最终吹塑成形品的形状稳定性也良好。 此外， 在不加 热而进行一次吹塑成形时， 与在加热下进行一次吹塑成形的情况相比， 主体部延伸得更薄， 主体部的透明性和耐热性提高。 在本发明的其他方式中， 在上述热处理工序中， 能够利用隔热部将针对上述一次 吹塑成形品的上述肩部和上述主体部的各自的加热区域隔热地分开。这样一来， 在肩部和 主体部的各加热区域中设定温度控制变得容易， 能够在适当温度下加热肩部而进一步降低 或者防止球粒结晶化导致的白化。
在本发明的其他方式中， 在上述热处理工序中， 能够利用空气隔热层将上述各加 热区域分开。通过在肩部与主体部的各加热区域之间设置间隙能够形成空气隔热层， 所以 能够简单地形成隔热部。
在本发明的其他方式中， 上述热处理模具含有与上述型腔面连续的分型面相互接 触的一对分型模， 上述一对的分型模分别含有露出到上述热处理模具的上述型腔面并且没 有到达上述分型面的狭缝， 在上述热处理工序中， 由上述狭缝形成的上述空气隔热层能够 将上述各加热区域分开。
通过令狭缝到达型腔面， 能够对一次吹塑成形品的肩部和主体部的直到加热接触 面的位置进行隔热， 隔热效果提高。此外， 由于狭缝没有到达分型面， 所以一对分型模不会 分别由于狭缝而被上下地完全分离， 一对的分型模的处理变得容易。
在本发明的其他的方式中， 在上述热处理工序后含有将上述中间成形品内排气的 第一排气工序， 在上述最终吹塑成形工序后含有将上述大型可回收容器内排气的第二排气
工序， 能够令上述第一排气工序中的排气速度比上述第二排气工序中的排气速度快。
这样一来， 能够令中间成形品自由地热收缩， 能够令中间吹塑成形品收缩为比最 终吹塑成形品更小的尺寸， 消除在最终吹塑模具中夹入中间成形品的情况。在本发明的其 他方式中， 一次吹塑成形品的底部冷却而固化， 所以即便提高排气速度， 中间成形品的底部 在收缩的过程中也不会发生反翘等的变形。
在本发明的其他的方式中， 上述热处理模具进而含有与上述一次吹塑成形品的封 闭上述主体部的一端的上升底的底部接触的底模， 在上述热处理工序中， 在上述一对的分 型模之前将上述底模合模， 能够利用上述底模对上述一次吹塑成形品进行定心。
由于一次吹塑成形品的底部被冷却而固定， 所以通过令底模与一次吹塑成形品的 上升底的底部接触， 能够在将一对的分型模合模之前对一次吹塑成形品进行定心而定位。
本发明的另一方式的大型可回收容器的特征在于， 具有 ： 在厚壁的聚酯树脂制预塑形坯的注射成形时形成的口部、 比上述口部扩径的肩部、 与上述肩部连接的主体部、 封闭上述主体部的一端的底部， 至少上述肩部以及上述主体部为， 在被露出到吹塑模具的型腔面的狭缝隔热的肩部区 域被加热至低于主体部区域的温度的吹塑模具内对上述预塑形坯进行吹塑成形， 从而被延 伸定向而形成， 并除去了延伸定向时的变形， 作为上述狭缝的痕迹而形成沿周方向形成且在周方向上不连续的线。 在本发明的另一方式的大型可回收容器中， 由于由聚酯制所以不会析出双酚 A， 由 于除去了延伸定向时的变形而具有耐热性， 由于肩部以低温度被加热所以能够降低或者防 止球粒结晶化导致的白化。 而且， 由于用于隔热的狭缝的痕迹形成为周方向上不连续的线， 所以能够判别是否是本发明产品。
本发明的另一方式的大型可回收容器的成形装置的特征在于， 具有 ： 热处理部， 对从具有口部的厚壁的聚酯树脂制预塑形坯一次吹塑成形而被延伸定向的 具有肩部以及主体部的一次吹塑成形品在加热下进行二次吹塑成形， 得到除去了一次吹塑 成形时的变形的中间成形品 ； 最终吹塑成形部， 对收缩后的上述中间成形品在加热下进行最终吹塑， 得到除去了最 终吹塑时的变形的大型可回收容器， 上述热处理部含有 ： 热处理模具， 含有一对的分型模， 具有与上述一次吹塑成形品的上述肩部以及上述主 体部实质上相同形状的型腔面 ； 吹塑气体导入部件， 配置于上述一次吹塑成形品的上述口部内， 将高压气体导入上述 一次吹塑成形品内并进行加压， 上述热处理模具的上述一对分型模分别含有隔热部， 所述隔热部对针对二次吹塑成形 后的上述中间成形品的上述肩部和上述主体部的各加热区域进行隔热， 以低于上述主体部 的温度加热上述中间成形品的上述肩部。
本发明的另一方式的大型可回收容器的成形装置具有热处理部以及最终吹塑成 形部， 热处理部具有包含一对的分型模的热处理模具和吹塑气体导入部件， 一对的分型模
具有隔热部， 所以能够适宜地实施本发明的其他方式的大型可回收容器的成形方法。 而且， 自预塑形坯的注射成形的一次吹塑成形品的吹塑成形能够利用现有的注射延伸吹塑成形 装置实施， 所以为了进行大型可回收容器的成形， 仅增加具有热处理部和最终吹塑成形部 的本发明装置的成形装置即可。
本发明的另一方式的大型可回收容器的成形装置能够具有 ： 运送部件， 以上述口 部向下的倒立状态运送上述一次吹塑成形品， 具有上述吹塑气体导入部件 ； 密封活塞， 设于 上述热处理部， 被驱动而相对于上述运送部件接触分离， 通过接触而密封并向上述吹塑气 体导入部件供给上述高压气体， 通过非接触而解除密封而对上述中间成形品内进行排气。
这样一来， 能够在将吹塑气体导入部件嵌入口部的状态下利用密封活塞的移动来 解除口部侧的密封， 所以能够高速地对中间成形品内进行排气。 由此， 能够令中间成形品自 由地热收缩而令其比最终吹塑成形品小， 能够防止其被夹入在最终吹塑模具中。
本发明的另一方式的吹塑模具的特征在于， 具有一对的分型模， 所述分型模分别 具有型腔面和与上述型腔面连续的分型面， 利用合模而上述分型面相互接触， 上述一对的分型模分别具有 ： 露出于上述型腔面并且没有到达上述分型面的狭缝、 配置于被上述狭缝分开的一方的第一温度调节部、 配置于被上述狭缝分开的另一方的被调节为不同于上述第一温度调节部的温度的第 二温度调节部。 在本发明的另一方式中， 一对的分型模具有狭缝、 利用狭缝而被空气隔断而分别 被调节为不同温度的第一、 第二温度调节部， 所以能够提供对本发明的一方式或者本发明 的其他方式的大型可回收容器的成形方法的实施、 以及本发明的另外的方式的成形装置而 言适宜的吹塑模具。
在本发明的另一方式的吹塑模具中， 上述一对的分型模能够分别含有用于利用钢 丝切割形成上述狭缝的钢丝所通过的孔， 上述狭缝与上述孔连通。
这样一来， 在一对的分型模的制造过程中， 能够令通过孔的钢丝移动而对一对的 分型模进行钢丝切割从而形成狭缝。
附图说明
图 1 是利用本发明方法的一方式的主要工序得到的成形品的概略说明图。 图 2 是本发明的一方式的成形装置的概要俯视图。 图 3 是一次吹塑成形部的概要剖视图。 图 4 是热处理部的概要剖视图。 图 5 是一对的二次吹塑分型模的俯视图。 图 6 是图 4 的 VI-VI 剖视图。 图 7 是表示倒立运送成形品的变形例的概要剖视图。 图 8 是表示二次底模的合模移动的概要剖视图。 图 9 是最终吹塑成形部的概要剖视图。 图 10 是一对的最终吹塑分型模的俯视图。 图 11 是表示形成于一对的最终吹塑分型模的作为热介质通路的纵孔以及横孔的概要图。
图 12 是本发明的另一方式的具有热定形功能的一次吹塑成形部的概要剖视图。具体实施方式
以下， 详细地说明本发明的优选实施方式。 另外， 以下说明的本实施方式并不用来 不当限定权利要求书所记载的本发明内容， 本实施方式中说明的构成并不一定全部作为本 发明的解决方式而是必须的。
1、 用于确保耐热性的吹塑成形方法的概要。
图 1 表示由本发明的实施方式的大型可回收容器的主要工序得到的预塑形坯 10、 一次吹塑成形品 20、 中间成形品 30 以及最终吹塑成形品 40。口部 12 在这些各成形品 10、 20、 30、 40 上相同地设置， 口部 12 下方的形状不同。
首先， 使用聚酯树脂例如 PET 树脂注射成形预塑形坯 10。 预塑形坯 10 具有开口的 口部 12、 与口部 12 相连的筒状的主体部 14 以及封闭主体部 14 的一端的底部 16。另外， 在 本实施方式中， PET 树脂使用结晶加速度慢的共聚物 （柯达公司制 9921 与环己甲醇的共聚 等级） ， 但是只要是聚酯树脂即可并不限定于此。
预塑形坯 10 的口部 12 的内径为例如 40mm ～ 60mm， 主体部 14 的壁厚为例如 6 ～ 9mm， 优选为 8mm 以下的厚壁预塑形坯。一般而言， 中小型容器的预塑形坯通过令纵轴长度 变长而能够将预塑形坯的主体部壁厚抑制为 4mm 以下。但是， 大型容器的预塑形坯 10 为大 容量， 此外从确保最大负荷耐受性出发而要求相当的树脂量 （600 ～ 750g） 。因此， 即便以 纵轴延伸倍率接近一倍的方式设计为最大限度的预塑形坯长度 （例如全长 400 ～ 500mm 左 右） ， 也为中小型容器的预塑形坯的主体部的壁厚的成倍以上。另外， 如果预塑形坯 10 的主 体部壁厚超过 9mm， 则即便使用上述的树脂材料 （共聚物） ， 在吹塑时也会发生球粒结晶化而 白化。
将预塑形坯 10 的主体部 14 以及底部 16 一次吹塑成形而形成的一次吹塑成形品 20 具有被注射成形的口部 12、 与口部 12 相连的肩部 22、 与肩部 22 相连的主体部 24、 封闭 主体部 24 的一端的底部 26。底部 26 具有设置于中央的上升底部 27、 和上升底部 27 的周 围的接地部 28。该一次吹塑成形品 20 与最终吹塑成形品 40 相比， 主体部 24 的主体直径以 及长度都成形为尺寸较大。
中间成形品 30 为， 在将一次吹塑成形品 20 加热后的二次吹塑模具 （也称为中间吹 塑模具， 例如与一次吹塑模具为相同尺寸） 内被二次吹塑 （中间吹塑） 成形， 通过将热定形后 的二次吹塑成形品内排气而热收缩 （后述的第一实施方式） 。或者， 中间成形品 30 为， 在被 加热的一次吹塑模具 （也称作中间吹塑模具） 中被一次吹塑 （中间吹塑） 成形的一次吹塑成 形品在一次吹塑模具内被热定形， 通过将一次吹塑成形品内排气而热收缩 （后述的第二实 施方式） 。
该中间成形品 30 具有注射成形的口部 12、 与口部 12 相连的肩部 32、 与肩部 22 相 连的主体部 34、 封闭主体部 34 的一端的底部 36。底部 36 具有设置于中央的上升底部 37、 和上升底部 37 的周围的接地部 38。该中间成形品 30 为， 一次吹塑成形品 20（或者二次吹 塑成形品） 热收缩， 所以比最终吹塑成形品 40 主体直径小， 全长也短。
该中间成形品 30 中， 由于一次吹塑成形而被延伸定向从而产生的变形或者残留应力利用热处理 （热定形） 被除去， 中间成形品 30 的结晶度提高。此外， 中间成形品 30 在该 热处理后热收缩， 所以即便在之后以热处理温度以下的温度进行加热， 也基本不会出现热 收缩。通过在中间成形品 30 的阶段进行热处理， 能够提高高温时的形状稳定性。
作为最终吹塑成形品的大型可回收容器 40 能够将中间成形品 30 在被加热的最终 吹塑模具内进行最终吹塑成形而得到。 该最终吹塑成形品 40 具有注射成形的口部 12、 与口 部 12 相连的肩部 42、 与肩部 42 相连的主体部 44、 封闭主体部 44 的一端的底部 46。底部 46 具有设置于中央的上升底部 47、 和上升底部 47 的周围的接地部 48。
最终吹塑成形品 40 的主体部 44 外径为 260 ～ 280mm， 如果考虑口部 12 的内径为 40 ～ 50mm， 则属于细口容器类。最终吹塑成形品 40 具有主体部 44， 该主体部相对于预塑 形坯 10 的主体部 14 的外径在周方向上为 4.5 ～ 6 倍的外径。主体部 44 的壁厚为 0.6 ～ 1mm， 通过令肩部 42 的壁厚大于主体部 44， 具有最大负荷耐受性。
在此， 中间成形品 30 的主体部 34 以及底部 36 的外径以及长度形成为比最终吹塑 成形品 40 的主体部 44 以及底部 46 的外径以及长度稍小。这样一来， 能够防止中间成形品 30 被夹入到最终吹塑模具的一对分型模之间， 而且在最终吹塑成形中能够为几乎不延伸的 状态。这样一来， 最终吹塑成形时产生的变形或残留应力变得很小， 而且， 在被加热了的最 终吹塑模具内被热定形， 所以能够将变形完全地除去。 这样一来， 能够提高最终吹塑成形品 40 的热稳定性。 另外， 在一次成形品 20、 中间成形品 30 以及最终吹塑成形品 40 中， 作为设置于 一次吹塑模具的隔热用狭缝 （后述） 的痕迹， 形成为沿周方向形成并且沿周方向不连续的线 23、 23。另外， 在后述的第一实施方式的成形方法中， 在一次吹塑成形后的一次吹塑成形品 20 上不形成线 23， 但是在与一次吹塑成形模具相同尺寸的二次吹塑成形模具内被二次吹 塑后的一次吹塑成形品 20 上形成有线 23。
2、 第一实施方式。
接着， 说明第一实施方式， 其从注射成形的预塑形坯 10 经由三次的吹塑成形工序 和两次的热处理工序而成形最终吹塑成形品 40。
图 1 所示的预塑形坯 10 以及一次吹塑成形品 20 能够使用例如专利文献 2 的图 2 所示的现有的注射延伸吹塑成形装置来成形。 该装置 50 如图 2 所示， 具有连结注射装置 51 的注射成形部 52、 温度调节部 53、 一次吹塑成形部 54（100） 、 取出部 55。利用该注射延伸 吹塑成形装置 50 而注射成形的预塑形坯 10 或者一次吹塑成形后的一次吹塑成形品 20 的 口部被颈部模具保持， 例如借助旋转盘 （未图示） 而以 90 度的间隔被旋转运送。
另外， 本实施方式也能够实施专利文献 2 的图 2 所示的注射延伸吹塑成形装置中 采用的温度调节预吹塑工序。即如专利文献 2 的图 3 所示， 将注射成形后的预塑形坯 10 配 置在温度调节筒内， 将温度调节吹塑芯模嵌入预塑形坯 10 的口部 12。然后， 利用吹塑压令 预塑形坯 10 预吹塑而与温度调节筒内表面接触， 将预塑形坯温度调节为吹塑适宜温度。这 样一来， 被预吹塑了的预塑形坯 10 外径变大 （在主体部最大直径处为 90mm 左右） ， 其结果壁 厚变薄。因此， 温度调节效率变高， 并且能够在一次吹塑成形品 20 中降低一次吹塑成形时 的延伸比， 即便在低温下也能够不发生应力白化地进行一次吹塑成形。
从注射延伸吹塑成形装置 50 取出的一次吹塑成形品 20 在线地或者离线地被供 给到大型可回收容器成形装置 60。在该成形装置 60 中设置有热处理部 200 和最终吹塑成
形部 300。大型可回收容器成形装置 60 不一定需要在线地与注射延伸吹塑成形装置 50 连 结。也可以为离线连接， 将在常温下充分地冷却了的一次吹塑成形品 20 向大型可回收容器 成形装置 60 供给。这样一来， 在大型可回收容器成形装置 60 中， 能够不受注射延伸吹塑成 形装置 50 中的成形循环 （最需要时间的注射成形循环） 的制约， 能够提高生产能力。
以下， 说明设置于注射延伸吹塑成形装置 50 中的一次吹塑成形部 100、 和设置于 成形装置 60 的热处理部 200 以及最终吹塑成形部 300 的详细情况。另外， 为了明确地说明 各容器与吹塑模具的对比， 为了方便， 在以下的说明中， 一次吹塑成形部 100、 热处理部 200 以及最终吹塑成形部 300 中， 举出在令口部 12 朝上的正立状态下吹塑成形的例子而进行说 明。但是， 如果与注射延伸吹塑成形装置 50 分体地设置另外的成形装置 60， 则能够在成形 装置 60 中以令口部 12 向下的倒立状态进行吹塑成形。成形装置 60 中没有注射成形部， 所 以能够以倒立状态运送成形品， 如后所述由于不使用能够开闭的颈部模具所以机构变得简 单。
2．1、 一次吹塑成形部。
图 3 是一次吹塑成形部 100 的概要剖视图。利用注射成形部 52 而注射成形的预 塑形坯 10 的口部 12 被由一对的分型模构成的颈部模具 102 保持， 经由温度调节部 53 而被 运入一次吹塑成形部 100。在该一次吹塑成形部 100 中， 设置颈部模具 102 和合模的一对 的一次吹塑分型模 104、 104。一对的一次吹塑分型模 104、 104 具有定义一次吹塑成形品 20 的主体部 22 的外形的型腔面 104A。另外， 在本实施方式中， 一对的一次吹塑分型模 104、 104 中不设置加热机构。 在一次吹塑成形部 100 中， 能够设置能够与一对的一次吹塑分型模 104、 104 合模的能够升降的一次底模 106。一次底模 106 具有定义一次吹塑成形部 20 的底 部 26 的型腔面 106A。但是， 在一对的一次吹塑分型模 104、 104 上设置有底模时， 也可以不 使用一次底模 106。
在一次吹塑成形部 100 上具有嵌入于预塑形坯 10 的口部 12 而能够升降的一次吹 塑芯模 108。该一次吹塑芯模 108 向预塑形坯 10 内导入高压气体。此外， 在一次吹塑成形 后， 能够令一次吹塑芯模 108 上升而从口部 12 脱离从而对一次吹塑成形品 20 内进行排气。 贯通一次吹塑芯模 108 地配置在预塑形坯 10 内的一次延伸杆 110 设置为能够升降。在本 实施方式中， 如图 3 所示预塑形坯 10 的纵轴延伸率在预塑形坯 10 的纵轴中心线上接近大 致一倍。一次延伸杆 110 除了其纵轴延伸功能外， 能够在一次底模 106 与一次延伸杆 10 之 间定位预塑形坯而在一次吹塑成形中对预塑形坯 10 进行定心。
被注射成形的预塑形坯 10 被温度调节为适于吹塑的温度后被运入该一次吹塑成 形部 100 中。另外， 一次吹塑成形可以采用使用在注射成形时保有热的预塑形坯 10 的热型 坯方式 （一步骤方式） 、 或者将在注射成形后回到常温后的预塑形坯 10 加热到适于吹塑的温 度的冷型坯方式 （两步骤方式） 的任一种。
2．2、 热处理部 （二次吹塑成形部） 。
热处理部 200 是下述部件 ： 将一次吹塑成形品 20 在被加热了的二次吹塑模具内 二次吹塑成形， 得到二次吹塑成形后热收缩了的中间成形品 30。如图 4 所示， 该热处理部 200 作为二次吹塑成形部而具有与设置于一次吹塑成形部 100 的各部件具有相同功能的颈 部模具 202、 一对的二次吹塑分型模 204、 二次底模 206、 二次吹塑芯模 （吹塑气体导入部件） 208 以及二次延伸杆 210。而且， 热处理部 200 的一对的二次吹塑分型模 204 的型腔面 204A以及二次底模 206 的型腔面 206A 与一次吹塑成形部 100 的一对的一次吹塑分型模 104 的 型腔面 104A 以及一次底模 106 的型腔面 106A 为实质上相同的尺寸。其理由在于， 热处理 部 200 的目的在于除去一次吹塑成形品中产生的变形， 所以优选在二次吹塑成形中不令一 次吹塑成形品 20 延伸定向。此外， 由于在二次吹塑成形工序中几乎不延伸， 所以即便是从 图 2 的注射延伸吹塑成形装置 50 取出且在线地或者离线地供给的常温附近的一次吹塑成 形品 20， 也不会影响吹塑特性。
在该热处理部 200 中， 如图 8 所示， 在一对的二次吹塑分型模 204、 204 的合模前， 先合模二次底模 206。一次吹塑成形品 20 的底部 26 冷却而较硬， 所以通过将二次底模 206 合模能够进行一次吹塑成形品 20 的上升底形状的底部 26 的定心。
在利用二次底模 206 而被定心了的一次吹塑成形品 20 内， 经由二次吹塑芯模 208 而导入高压气体， 并且纵轴驱动二次延伸杆 210。从而， 一次吹塑成形品 20 的肩部 22、 主体 部 24 以及底部 26 与型腔面 204A、 206A 密接。
热处理模具 200 与一次吹塑成形部 100 的不同点在于一对的二次吹塑分型模 204、 204 具有加热部。热处理部 200 的作用在于利用热处理而除去在一次吹塑成形时在一次吹 塑成形品 20 上产生的变形， 所以配置加热部。 而且， 该一对的二次吹塑分型模 204、 204（广义上吹塑模具） 具有以分别不同的温 度加热一次吹塑成形品 20 的肩部 22 和主体部 24 的区域加热部。
为了加热一次吹塑成形品 20 的主体部， 如图 4 以及图 5 所示， 在一对的二次吹塑 分型模 204、 204 上， 在各分型模 204、 204 上分别在型腔面 204A、 204A 的周围沿周方向大致 等间隔地贯通形成各 6 个共计 12 个的杆状加热器配置用的纵孔 212。在该 12 个的各纵孔 212 中配设加热部例如杆状加热器 （未图示） 。杆状加热器 （未图示） 在一次吹塑成形品 20 的 主体部 24 的整个长度范围内具有有效加热器长度。此外， 在 12 个的各纵孔 212 的附近设 置有热电偶配置用的有底的纵孔 214。在 12 个纵孔 214 中配置温度测定元件例如热电偶 216（参照图 4） ， 通过反馈该测量温度而能够对主体部 24 的加热温度进行控制。利用这些 纵孔 212、 214、 加热部以及温度测定元件来构成第一温度调节部。
另一方面， 为了加热一次吹塑成形品 20 的肩部 22， 如图 4 以及图 6 所示， 在一对 的二次吹塑分型模 204、 204 上， 在与一次吹塑成形品 20 的肩部 22 对应的高度位置即包围 肩部 22 的位置形成作为加热部的热介质通路 218、 218。通过令热介质通过该热介质通路 218、 218， 能够加热一次吹塑成形品 20 的肩部 22。另外， 虽省略图示， 但是设置有测定由在 热介质通路 218、 218 中流动的热介质设定的模具温度的温度测定元件， 通过反馈该测定温 度， 能够控制肩部 22 的加热温度。 由这些加热部 218 及温度测定元件构成第二温度调节部。
在本实施方式中， 第一、 第二温度调节部分区域地加热一次吹塑成形品 20 的肩部 22 和主体部 24， 从而能够以分别不同的温度加热肩部 22 和主体部 24。
在本实施方式中， 以温度低于主体部 24 的方式加热肩部 22。 设置该温度差的理由 在于， 在一次吹塑成形品 20 的肩部 22 与主体部 24 之间存在壁厚差。一次吹塑成形品 20 的主体部 24 的延伸倍率高， 与肩部 22 相比为十分薄的壁厚。 另一方面， 一次吹塑成形品 20 的肩部 22 从图 4 可知从预塑形坯 10 的侧壁到一次型腔面 104A 的距离比主体部 24 短， 横 轴延伸倍率小。从而， 如图 4 所示， 一次吹塑成形品 20 的肩部 22 形成有口部 12 侧厚而随 着接近主体部 24 而壁厚变薄的壁厚过渡部 （参照图 4） 。
该壁厚较厚的肩部 22 与主体部 24 相比热容量大。因而如果肩部 22 借助吹塑压 而与型腔面 204A 接触而被加热， 则容易维持其温度。
持续既定时间例如 8 ～ 16 秒而利用高压气体令一次吹塑成形品 20 与型腔面 204A 接触并加热， 然后解除气体压， 二次吹塑芯模 208 被上升驱动， 从一次吹塑成形品 20 的口部 12 脱离。由此， 一次吹塑成形品 20 内被一下子排气。结果， 一次吹塑成形品 20 能够自由 地热收缩， 利用纵轴以及横轴的热收缩形成中间成形品 30。另外， 收缩率对于容量为 10 ～ 30% 左右， 对全高而言为 5 ～ 15% 左右。
该中间成形品 30 的肩部 32 与主体部 34 相比壁厚较厚， 所以热容量大， 无法一下 子冷却。因而， 壁厚较厚的肩部 32 慢慢地冷却从而容易由于球粒结晶化而白化。
如果令肩部 32 的加热温度比主体部 34 低， 能够降低该白化结晶， 进而能够防止白 化结晶。在本实施方式中， 令一次吹塑成形品 20 的主体部 24 的加热温度为 140 ～ 180℃， 另一方面将肩部 22 的加热温度设定为 100 ～ 120℃而较低， 保证中间成形品 30 的透明性。
这样一来， 一对的二次吹塑分型模 204、 204 为了在肩部区域和主体部区域设定为 不同的加热温度， 优选各加热区域之间隔热。在本实施方式中， 在一对的二次吹塑分型模 204、 204 的肩部区域贯通形成有横孔 220、 220。在该横孔 220、 220 中插通钢丝 （未图示） ， 令 该钢丝一边朝向型腔面 204A、 204A 水平移动一边进行钢丝切割， 从而形成狭缝 222、 222 （广 义上隔热部） （参照图 4） 。该狭缝 222、 222 如图 8 所示， 露出到一对的二次吹塑分型模 204、 204 的型腔面 204A， 但是不露出于分型面 204B。如果狭缝 222 到达分型面 204B， 则一对的 二次吹塑分型模 204、 204 上下地分离。
该狭缝 222 以既定的宽度 （例如 0.3mm） 的间隙形成空气隔热层， 所以能够将肩部 区域和主体部区域空气隔断。由此， 容易维持肩部区域和主体部区域的各加热温度。
另外， 在一对的二次吹塑分型模 204、 204 中， 利用狭缝 222 而分离的肩部区域容积 小， 所以为了防止在狭缝 222 的间隙的范围内移动， 如图 4 所示， 在该肩部区域形成螺栓孔 224。经由螺纹结合于该螺栓孔 224 的螺栓， 能够固定肩部区域。
这样一来， 如果令一次吹塑成形品 20 借助吹塑压而与一对的二次吹塑分型模 204、 204 的形成有狭缝 222、 222 的型腔面 204A 密接， 则如图 1 所示， 在一次吹塑成形品 20 上作为狭缝 222、 222 的痕迹而形成沿着周方向而形成且在周方向上不连续的线 23、 23。该 线 23、 23 在从一次吹塑成形品 20 的口部 12 侧的上方看的俯视图中， 各线 23 呈不满 180 度 的广角的圆弧。该线 23、 23 在中间成形品 30 以及最终吹塑成形品 40 上仍残存， 实施本实 施方式的痕迹在最终吹塑成形品 40 上也残存。 另外， 在最终吹塑成形品 40 的具有线 23、 23 的区域上， 通过在最终吹塑成形时进行细微的凹凸图案的颗粒加工等， 能够令线 23、 23 难 以看到。
此外， 对于令一次吹塑成形品 20 自由地热收缩而形成中间成形品 30 而言， 已知排 气速度是重要的原因。根据本发明者的实验， 如果令排气时间为 5 秒而令排气速度高速化， 则与排气时间为 10 秒时的排气速度相比， 可知中间成形品 30 的主体部的周围长度短 20 ～ 30mm， 中间成形品 30 的全高短 2 ～ 5mm。在本实施方式中， 中间成形品 30 尺寸必须比最终 吹塑成形品 40 小， 如果不这样， 则中间成形品 30 会被最终吹塑模具夹入。
因此， 在本实施方式中， 将热处理部 200 中的排气时间 （第一排气工序中的排气时 间） 设定为 5 ～ 7 秒例如 6 秒的较短时间而令排气速度高速化。如果考虑令一次吹塑成形部 100 及最终吹塑成形部 300 中的排气时间 （第二排气工序中的排气时间） 为 20 ～ 25 秒， 则热处理部 200 中的排气速度是一次吹塑成形部 100 及最终吹塑成形部 300 中的排气速度 的 3 ～ 5 倍的高速排气。利用该高速排气， 能够令中间成形品 30 收缩以便变为小于最终吹 塑成形品 40 的尺寸。 而且， 在一次吹塑成形部 100 中， 不加热一次吹塑成形品 20， 在热处理 部 200 中底部 26 也不被加热， 所以底部 26 冷却而固化。从而， 即便进行高速排气， 从二次 底模 206 分离而收缩的过程中底部 26 也不会发生反翘等的变形。
在此， 一次吹塑成形部 200 以及最终吹塑成形部 300 与图 3 以及图 9 不同， 能够以 令口部 12 为下端的倒立运送进行运送。此时， 在一次吹塑成形部 100 以及最终吹塑成形部 300 中， 如图 7 所示， 一次吹塑成形品 20、 中间成形品 30 或者最终吹塑成形品 40 以倒立状 态载置于用于运送它们的运送部件 62 上。
运送部件 62 为了在图 2 所示的成形装置 60 上进行循环运送而具有固定于运送用 链 64 而沿着轨道 66 移动用的凸轮从动件 68。运送部件 62 具有进入各成形品 20、 30、 40 的 口部的中空的运送用销 70 （吹塑气体导入部件） 。进而， 在运送部件 62 的下方， 具有在一次 吹塑成形工序或者最终吹塑成形工序时将吹塑气体供给给运送用销 70 的密封活塞 72， 朝 向运送部件 62 上升而进行密封。另外， 一次吹塑成形部 100 以及最终吹塑成形部 300 具有 用于对口部 12 进行定位的冷却了的颈部引导部件 74。
这样一来， 在倒立运送方式下， 取代图 3 所示那样设置在口部 12 内插入脱离的一 次吹塑芯模 108， 设置能够升降的密封活塞 72。 与令一次吹塑芯模 108 从口部 12 脱离相比， 在运送用销 70 维持在口部 12 中的状态下仅令密封活塞 72 下降就能够解除密封， 所以能够 将排气速度维持为高速。另外， 在图 7 中省略了延伸杆， 但是能够贯通运送部件 62 以及密 封活塞 72 而配置延伸杆。
2．3、 最终吹塑成形部。
图 9 所示的最终吹塑成形部 300 是下述部件 ： 将中间成形品 30 利用被加热了的最 终吹塑模具进行最终吹塑， 得到最终吹塑成形品 40。该最终吹塑成形部 300 具有与设置于 一次吹塑成形部 100 的各部件具有相同功能的一对的最终吹塑分型模 304、 最终底模 306、 最终吹塑芯模 308 以及最终延伸杆 310。 最终吹塑成形部 300 的一对的最终吹塑分型模 304 的型腔面 304A 以及最终底模 306 的型腔面 306A 与最终吹塑成形品 40 的主体部 44 以及底 部 46 的外壁为相同形状。另外， 一对的最终吹塑分型模 304 的型腔面 304A 形成为比中间 成形品 30 的外形稍大， 最终底模 306 的型腔面 306A 形成为与一次底模 106 的型腔面 106A 以及二次底模 206 的型腔面 206A 为相同形状。其理由在于， 最终吹塑成形部 300 只要为用 于令除去了变形而收缩的中间成形品 30 外形成为最终吹塑成形品 40 的形状最小限度的延 伸倍率即可。
在该最终吹塑成形部 300 中， 在利用最终延伸杆 310 和最终底模 306 被定心了的 中间成形品 30 内， 经由最终吹塑芯模 308（倒立运送时图 6 的密封活塞 72） 而导入高压气 体。由此， 中间成形品 30 的肩部 32、 主体部 34 以及底部 36 与型腔面 304A、 306A 密接， 设定 为最终吹塑成形品 40 的形状。用于形状形成的最终吹塑时间比热处理部 200 中的吹塑时 间长， 为 15 ～ 30 秒左右。此外， 最终吹塑压也可以与二次吹塑压相同， 但是也可以为了形 状形成而比二次吹塑压高。
中间成形品 30 维持为比较高的温度， 并且由于是最终形状形成而延伸率也低， 所以认为在最终吹塑成形时在最终吹塑成形品 40 上基本不产生变形。但是， 有时由于最终吹 塑成形时的延伸而在最终吹塑成形品 40 上产生新的变形， 所以在最终吹塑成形部 300 上也 设置加热部。
在最终吹塑成形部 300 的一对的最终吹塑分型模 304、 304 上， 如图 9 ～图 11 所 示， 在周方向上等间隔地在各分型模 304 上各四个地共计贯通形成 8 个纵孔 312。如图 11 所示， 在该一对的最终吹塑分型模 304、 304 的各自上， 两组的两个纵孔 312、 312 的端部例如 上端侧封闭， 利用有底的横孔 314 连通。在图 11 中从例如左端的纵孔 312 的下端侧供给热 介质， 该热介质经由横孔 314 而流入相邻的纵孔 312。 相邻的纵孔 312 的下端经由模具安装 板 （未图示） 进而与相邻的纵孔 312 连通。从而， 在一对的最终吹塑分型模 304、 304 的各自 上， 四个纵孔 312 与两个横孔 314 连通， 能够形成热介质通路。通过向该热介质通路中循环 供给热介质， 能够加热一对的最终吹塑分型模 304、 304。
此外， 在各纵孔 312 的附近， 如图 9、 图 10 所示那样设置有共计八个热电偶配置用 的有底的纵孔 316。在八个纵孔 316 中配置温度测定元件例如热电偶 318 （参照图 9） ， 通过 反馈该测量温度能够控制最终吹塑成形品 40 的主体部 44 的加热温度。
一对的最终吹塑分型模 304、 304 并不是为了除去过度延伸引起的变形的部件， 所 以加热温度比热处理部 200 中的加热温度低即可， 能够为例如 80 ～ 110℃。如果最终吹塑 成形品的大型可回收容器 40 的清洗温度为 60 ～ 70℃， 则该加热温度只要比该清洗温度高， 也可以在 100℃以下。 在最终吹塑成形后将最终吹塑成形品 40 内排气而取出， 即便放置 40 小时最终吹 塑成形品 40 的全高和容量都没有变化。另外， 最终吹塑成形部 300 中的排气速度也可以比 热处理模具 200 中的排气速度慢很多。在向热处理模具 200 倒立运送一次吹塑成形品 20 而进行供给时， 对最终吹塑成形部 300 也倒立运送中间成形品 30 而进行供给。此时， 最终 吹塑成形部 300 也使用图 7 的运送机构。但是， 在最终吹塑成形部 300 中， 密封活塞 72 的 密封解除动作以低速进行。
3、 第二实施方式。
第二实施方式取代图 3 所示的一次吹塑成形部 100 以及图 4 所示的热处理部 200 而设置图 12 所示的一次吹塑成形部 （热处理部） 100A。图 12 所示的一次吹塑成形部 （热处 理部） 100A 在图 3 所示的一次吹塑成形部 100 的全部的构成之外， 加入了图 4 ～ 6 所示的 加热部用的构成 212 ～ 224。
即， 该一次吹塑成形部 100A 中， 对预塑形坯 10 吹塑成形而形成一次吹塑成形品 20， 同时经由型腔面 102A 对一次吹塑成形品 20 的肩部 22 和主体部 24 热定形。此时， 与第 一实施方式的热处理部 200 相同， 肩部区域和主体部区域被空气隔断， 对肩部以低于主体 部的温度进行加热。
即便这样， 高度延伸的主体部在高温下热定形， 除去一次吹塑成形时产生的变形， 并且比较而言低度延伸且厚壁的肩部在低温的加热下除去变形并能够防止球粒结晶化导 致的白化。
图 12 所示的一次吹塑成形部 （热处理部） 100A 中对一次吹塑成形品进行排气， 从 而形成比最终吹塑成形品 40 尺寸小的中间成形品 30。另外， 优选以一次吹塑成形稍后的 一次吹塑成形品 20 的底部 26 温热但底部 26 不发生反翘的程度的排气速度进行高速排气。
该中间成形品 30 利用图 9 所示的最终吹塑成形部 300 被最终吹塑成形而形成最终吹塑成 形品 40。由该第二实施方式得到的最终吹塑成形品 40 也成为耐热性和透明性能够取得平 衡的容器。
第二实施方式可以通过下述方式实现 ： 如果是搭载了一次吹塑成形部 100A 和最 终吹塑成形部 300 的吹塑成形机， 则从现有的预塑形坯注射成形机向该成形机供给预塑形 坯。 或者， 也可以利用下述注射延伸吹塑成形机实现第二实施方式 ： 在机台上具有预塑形坯 注射成形部 52、 温度调节部 53、 一次吹塑成形部 100A 以及最终吹塑成形部 300。
在此， 第二实施方式与第一实施方式的不同点在于， 利用同一模具实施上述的一 次吹塑成形工序和热处理工序。因此， 一次吹塑成形品 20 的树脂在预塑形坯 10 的保有热 的影响下温度高于第一实施方式。 因此， 能够成形在壁厚调节、 成形稳定性等的方面不同于 第一实施方式的容器。
第二实施方式的一次吹塑成形品 20 的肩部 22 及底部 26 由于其保有热而比第一 实施方式的二次吹塑成形时更容易延伸。由于一次吹塑成形品 20 的肩部 22 及底部 26 容 易延伸从而主体部 24 不过度地延伸。因而， 第二实施方式中的热处理时的一次吹塑成形品 20 的壁厚与第一实施方式中的热处理时的二次吹塑成形品 30 的壁厚不同， 该不同导致耐 热性以及透明性的各种特性的不同。 第二实施方式的一次吹塑成形品 20 中， 树脂与型腔面 106A 接触时具有保有热， 所 以树脂容易在型腔面上移动。因而， 第二实施方式的一次吹塑成形品的成形稳定性比第一 实施方式优异。
在实施第二实施方式时， 吹塑模具为两个 （兼作热处理模具的一次吹塑模具和最 终吹塑模具） ， 所以与第一实施方式相比， 能够减少一个吹塑模具， 具有装置不会大型化的 优点。
因而， 根据用户注重耐热性和透明性的哪一方、 用户是否能够允许装置的大型化 而能够分开使用第一、 第二实施方式。
另外， 如上所述地对本实施方式进行了详细说明， 但是本领域技术人员能够容易 地理解能够有很多本发明的新内容以及效果没有实质上脱离的变形。因而， 这样的变形例 都包含于本发明的范围。 例如， 在说明书或者附图中， 至少一次与更广义或者同义的不同用 语一起记载的用语在说明书或者附图的所有部位都能够与该不同的用语进行替换。
例如， 在上述实施方式中， 图 4 的二次底模 206 以及图 12 的一次底模 106 没有设 置加热部。一次吹塑成形品 20 的底部 26 也为厚壁， 所以与肩部 26 相同， 也可以以低于主 体部 24 的温度进行加热。于是， 能够降低或者防止中间成形品 30 的底部 36 的球粒结晶化 导致的白化。
此外， 热处理部 100A、 200 以及最终吹塑成形部 200 中配置的加热部除了杆状加热 器以及热介质通路外， 也可以变更为其他各种在吹塑模具内加热成形品的机构。
附图标记说明 10 预塑形坯、 20 一次吹塑成形品、 30 中间成形品、 40 最终吹塑成形品、 70 运送部 件 （吹塑气体导入部件） 、 72 密封活塞、 100、 100A 一次吹塑成形部、 102 颈部模具、 104 一 次吹塑分型模、 106 一次底模、 108 一次吹塑芯模、 110 一次延伸杆、 200 热处理部、 202 颈 部模具、 204 二次吹塑分型模、 206 二次底模、 208 二次吹塑芯模 （吹塑气体导入部件） 、 210
二次延伸杆、 212 主体部加热的杆状加热器配设用纵孔、 216 热电偶、 218 肩部加热的热 介质通路、 222 空气隔断层形成用狭缝 （隔热部） 、 300 最终吹塑成形部、 304 最终吹塑分型 模、 306 最终底模、 308 最终吹塑芯模、 310 最终延伸杆、 312、 314 热介质通路。